Estudio observacional de galaxias barradas según su entorno. Observational study of barred galaxies depending on environment

Abstract

Partiendo de los catálogos VCC y EVCC confeccionados para el cúmulo de Virgo, han sido analizadas 60 galaxias barradas de tipos mofológicos SB0 y SBa. Se amplió el número de galaxias a analizar añadiendo un grupo de galaxias de background y similares tipos morfológicos en el rango de magnitudes absolutas donde no aparecían galaxias en el catálogo. Estas galaxias han sido divididas en tres grupos atendiendo al entorno en el que se encuentran. Con ayuda del diagrama de espacio-fase se han determinado estas zonas: galaxias situadas en la zona virializada de Virgo, que son aquellas que han sufrido el entorno del cúmulo más intensamente ya que se encuentran en el cúmulo desde hace varios Gaños, galaxias situadas en la zona de infall, que son miembros del cúmulo que ya han sentido los efectos del entorno pero menos intensamente ya que su llegada al cúmulo ha sido hace ≈ 1Gyr y por último galaxias de background o de campo que no pertenecen al cúmulo. De las 60 galaxias analizadas de la muestra 25 de ellas pertenecen a la clasificación de zona virializada, 11 a la zona de infall y 24 pertencen al campo. Se ha llevado a cabo, para cada galaxia de la muestra, un análisis de las isofotas de brillo superficial obteniendo los perfiles radiales de elipticidad y ángulo de posición de las isofotas galácticas. Estos perfiles permiten conocer el ángulo de posición y la inclinación de los discos galácticos. Esto ha sido llevado a cabo mediante la tarea ELLIPSE presente en el paquete ISOPHOTE del programa de tratamiento de imágenes IRAF. Además para el tratamiento de datos se han usado programas en el lenguaje de programación de PYTHON e IDL. Estos valores obtenidos de la tarea ELLIPSE se usarán como condición inicial para el posterior análisis de Fourier del brillo superficial de las galaxias. Este análisis genera una deproyección de la imagen de la galaxia a partir de la cual se obtienen los perfiles azimutales de brillo que tras su descomposición en modos de Fourier nos devuelve los valores de longitud y fuerza de la barra de la galaxia. Se han estudiado las relaciones entre propiedades de las galaxias y entornos y se incluyen distintas gráficas que representan estas relaciones. En lo que respecta a valores de densidad local de galaxias se observa que las densidades locales de las galaxias de background son menores que aquellas que pertenecen al cúmulo de Virgo. Esto indica que las galaxias catalogadas como de background no han sufrido los efectos de un entorno tan intenso como el cúmulo de Virgo. En el caso de la longitud en kpc de la barra, dentro del cúmulo, galaxias más luminosas poseen barras más largas, esto no ocurre en las galaxias de background. Pero para una luminosidad fija las barras de las galaxias de background son más largas que las que se encuentran Virgo, apreciándose más el efecto en galaxias menos luminosas (más pequeñas). Para una luminosidad determinada, el radio que engloba el 90 % de la luz de la galaxia frente a la magnitud absoluta es mayor en galaxias de bakground que en las galaxias que están en Virgo, lo cual indicaría una dependencia del tamaño de las galaxias con el entorno. Si normalizamos el radio de las barras por el R90 desaparece la diferencia existente entre radio de la barra y el entorno. Podemos decir que el entorno no afecta a la longitud de las barras pero si lo hace en el tamaño de las galaxias. La longitud de la barra depende de las propiedades del disco que alberga cada galaxia, siendo las barras mayores para galaxias mayores o más luminosas. En el caso de la fuerza de las barras si existe una relación con el entorno, encontrándose las barras más fuertes en las galaxias más luminosas. Tomado el rango de luminosidad entre -19.5 <Mr <-18.5 (rango en el que tenemos datos completos de las tres zonas de la muestra de galaxias) las galaxias de background son más fuertes que las galaxias que pertenecen al cúmulo. Esta diferencia en la fuerza de las barras podría deberse a que los discos de las galaxias presentes en el cúmulo son más gruesos que los discos de las galaxias de campo. Palabras clave: galaxia, barra, barrada, Virgo, background, virial, entorno, cúmulo, fourier, luminosidad

Starting from the two catalogues of VCC and EVCC make up for the Virgo cluster, 60 barred galaxies of morphological type SB0 and SBa have been analysed . The sample was enlarged with a number of galaxies to study, adding up another group of background galaxies with similar morphological type in the range of absolute magnitudes where there was no galaxies in the catalogue. Initially there was a selection of 174 barred galaxies in both catalogues that were reduced to 60 galaxies. This was because we found some problems in the study or because they own to a different morphological type, so we avoid to introduce bias in the measurements. These galaxies have been divided in three different groups depending on the environment they are staying. With the help of the phase-space diagram the different areas have been determined: galaxies sited in the virialized area of Virgo cluster,the ones that have experimented more intensely the environment of Virgo because they are in the cluster few G years ago; galaxies sited in the infall area, they are member os the cluster that have already felt the cluster environment effect but less intensely , done to the arrival to the cluster at around ≈ 1Gyr; and the last group the background galaxies or galaxies in the field, they are not sited in the cluster. From de 60 galaxies analysed in the sample, 25 of them own to the virialized area in the classification, 11 to the infall area and 24 of them are in the field. The mean goal of the study is to analyse if there is a relation between the properties of the bars in the barred galaxies and the environment where the galaxy is sited. Specifically we try to determine if there are differences between the bar length and/or the strength of the bars for the galaxies of similar luminosity inside the Virgo cluster or outside it. These studies have been done in the Virgo cluster environment due to the galaxy type variety and the different star formation status. Ii is in star formation process and is the closest cluster to the Milky Way, so the observations allow us to distinguish a few kpc structures inside it. We have realized, for every galaxy in the sample, an analysis of the surface luminosity isophotes obtaining the ellipticity radial profiles and the position angle of the galactic isophotes. These profiles allow us to know the position angle and the inclination of the galactic disks. This have been done by the ELLIPSE task in the ISOPHOTE package from the image processing program IRAF. Furthermore for the data treatment the programs of PYTHON and IDL of programming language have been used. The values obtained from the ELLIPSE task will be taken as initial condition to the later analysis of Fourier, where we will study the surface brightness of the galaxies. This analysis generates a de-projection in the galaxy image. From it will be obtained the azimutal brightness profile that, later on, will be divided into Fourier modes and it will found out the values of the length and strength of the bar of the galaxy. The relationship between the properties of the galaxies and the environments have been studied, and several plots showing those relations are included in the study. Respecting to the local density values of the galaxies, we observed that local densities of background galaxies are less than those that own to the Virgo cluster. This result show us that the galaxies catalogued as background galaxies have not felt the effects of a so intense environment as the ones placed in the Virgo cluster. In the case of the length of the bar galaxy in kpc, inside the cluster, brighter galaxies have longer bars, this effect does not happen in background galaxies. But for a fixed brightness the bars of the background galaxies are longer than the ones sited at Virgo, seeing this effect in less bright galaxies (smaller ones). For a determined brightness, the radius taking the 90 % of the light in the galaxy against the absolute magnitude is bigger in the background galaxies than in the galaxies sited inside Virgo. This will suppose a size dependency in the galaxies within the environment. If we normalize the radius of the bars with the R90 the difference between the bar radius and the environment disappear. We can conclude that environment does not affect to the length of the bars in the barred galaxies but it affects in the galaxies sizes. The bar length is depending on the properties of the disk of each galaxy itself, being the bars longer for bigger galaxies or brighter galaxies. In the case of the strength of the bars it is a relationship with the environment, being the stronger bars in the brighter galaxies. If we take the brightness range between -19.5 <Mr <-18.5 (range where we have complete data from the three areas of our sample of galaxies) the background galaxies are stronger than the galaxies owning to the Virgo cluster. The difference in the bars strength could be done to the galaxy disks, because the disks in the galaxies sited in the Virgo cluster are thicker than the disks in the galaxies sited in the filed. Keywords: galaxy, bar, barred, Virgo, background, virial, enviroment, cluster, fourier, brightness.